Зубошлифование как способ отделочной обработки зубчатых колес

Целью проведения исследовательской работы в данной области является повышение технико-экономических показателей технологического процесса отделочной обработки зубчатых колес

Процесс абразивного шлифования закаленных зубчатых колес предназначен для улучшения микро геометрии боковых поверхностей зубьев, удаления с рабочих поверхностей забоин, заусениц, и следов окалины, а также исправления небольших погрешностей параметров зубчатых венцов, вызванных термообработкой. В процессе зубошлифования чистота боковых поверхностей зубьев повышается на один – три класса, улучшается контактно-шумовая характеристика зубчатых колес, уменьшается шероховатость поверхности зубьев зубчатых колес, повышается контактная прочность зубьев, увеличивается производительность зубообработки благодаря повышению режимов предварительной обработки с последующим зубошлифованием. При зубошлифовании снимается незначительный припуск с поверхности зубьев (0,01-0,2мм), что дает возможность обрабатывать зубчатые колеса из цементированной стали без снижения их износостойкости.

Шлифование – процесс обработки заготовок резанием при помощи шлифовального круга – инструмента, имеющего форму тела вращения и состоящего из абразивных зерен и связующего их материала. При вращении круга наиболее выступающие из связки зерна, контактируя с заготовкой, снимают с её поверхности тонкие стружки. Большинство из них, сгорая, образуют пучок искр.

Шлифование осуществляется при больших скоростях резания (70 м/с и выше) снятием стружки с малой площадью сечения. В связи с этим, а также невыгодными углами резания температура в рабочей зоне достигает 1500 С.

Обработка шлифованием в большинстве случаев является чистовой и отделочной операцией, обеспечивающей высокое качество обработанной поверхности и точность обработки. Процесс шлифования обычно осуществляется при помощи трех движений: вращения шлифовального круга, вращения или возвратно-поступательного перемещения обрабатываемой детали и движения подачи, осуществляемого кругом или обрабатываемой деталью.

Микрогеометрия поверхности зубьев в основном зависит от зернистости применяемого абразивного материала и числа продольных ходов. При зернистости абразива 10-16 достигается 6-7-й класс чистоты обработанной поверхности, при зернистости абразива 10-16 достигается 6-7 класс чистоты обработанной поверхности, при зернистости 6-8 – соответственно 8-9-й класс. При двух – четырех продольных хода шероховатость поверхности улучшается на один-два класса, при четырех-шести хода – два-три класса.

Результаты, полученные при исследовании динамики шлифования, использовались для расчетов, связанных с определением точности обработки, мощности станков, необходимой жесткости технологической системы СПИД. Исследования позволили установить закономерность изменения силы резания в процессе шлифования.

При врезании с постоянной или ускоренной подачей происходит достаточно интенсивное возрастание силы и мощи резания. Интенсивность увеличения силы резания на этом этапе зависит в основном от режима шлифования и жесткости технологической системы СПИД. Такой рост сил по мере продолжительности шлифования первоначально объяснялось только изменением состояния рабочей поверхности круга, в основном износом шлифующих зерен и увеличением сил трения связки круга. Более поздние исследования показали, что этот этап характеризуется неустановившимся режимом съема металла, когда фактическая глубина резания непрерывно возрастает по мере увеличения натяга в системе СПИД.

При наличии на детали исходных неточностей формы, обусловленных предыдущими операциями, величина сил резания периодически убывает или возрастает в соответствии с изменением фактической глубины резания.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681

Д.Е. Пачевский, А.И. Бобров, А.В. Паринов